PVC和含有含卤素聚合物废物的其它废物的热降解方法技术

本发明专利技术涉及含有PVC的塑料废物和具有卤素含量的其它塑料废物的热降解的工艺方法。本发明专利技术的其特征在于研磨所述待处理的塑料废物，将其加入到具有添加的重油馏分的脱卤反应器中，形成1:0.3-0.8质量比的塑料研磨物：重油混合物，将反应配料加热至210-250℃的温度，用已知方法由所述物质释放的卤化氢气体形成酸性溶液，将该酸性溶液去除，同时将保留在反应器室中的混合物输送至脱聚反应器，在其中将温度升高至至少480℃，但是保持低于600℃，提取产生的烃气体混合物，分离成多个馏分，冷凝，并将上述废物加工所必需比率的重油馏分返回到所述脱卤反应器中，以形成塑料碎屑和重油的混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】PVC和含有含卤素聚合物废物的其它废物的热降解方法本专利的主题为涉及含有PVC的塑料废物和具有卤素含量的其它塑料废物的热降解的加工技术。为了本说明书的目的，术语‘具有卤素含量的塑料废物’应理解为包括但不限于污染有PVC的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物/塑料(ABS)的塑料废物或者具有卤素含量的其它塑料。除具有卤素含量的塑料之外，一种或多种塑料废物的混合物也可以存在于经受加工的塑料废物中。公知的是作为十年的漫长过程的结果，在几乎所有的生活地区中，天然材料已经部分或完全被聚合物取代。其中使用塑料的各个领域导致应用区域的扩大和使用的聚合物量的增长。塑料废物的天然降解是极其缓慢的过程，同时在该过程中塑料将污染环境。此类废物的工业焚烧对于环境是极其有害的，存储待清除或销毁的废物并不可行，因为由于产生的体积日益增加，这意味着庞大的额外问题和成本。因为上述原因，环境友好处理问题和废弃的聚合物废物的销毁已经变成全世界越来越严重的关切。因为问题是真实的和急迫的，一些论文已经公开了解决问题的可能性，其中大部分涉及使用塑料热解的原理实施脱聚，通常利用碱性中和加以补充。例如，根据专利EP 0125383的说明书，在氧化气氛中用碱土金属-碱和碱土金属-卤化物盐熔体处理含卤素的有机废物。该方法在室中进行，没有描述适用于方法应用的专门目的制造的设备。该方法的缺点为处理室内的高温和需要不合理的大量碱土金属。欧洲专利EP 0111081的说明书报告一种用于废物热解的方法和设备。解决方案涉及筒(drum)式窑(筒形炉)，在其 中待处理的物质在400至600°C下退火，然后添加熟石灰。但是，用这种方法产生的气体仍然具有大量的酸含量，并且就用于清除那些气体的方法或设备而言，该专利没有提供任何建议。因此，该解决方案并不令人满意。此外，日本研发人员的已知解决方案涉及在主要是碱性溶液的金属盐存在下，在压力下加热废料。大部分这些方法符合部分脱卤的要求。但是，并未公开为使用该方法销毁PVC或任何其它含高量卤素的塑料材料而设计的特制设备。按照专利DE 22 60 392 的说明书，脱齒化氢(de-hydrohalogenisation)在 200至_300°C下进行，但是获得的产品的质量限制了进一步使用的可能。其它缺点包括需要蒸发形成的水，如果要获得适当的效率，这只能利用大型能量体积的配置来实现，因此可以说最终该方法过于昂贵和无利益。关于上述所有的解决方案，可以说在300°C下，盐酸在使用的设备中产生，离开设备的盐酸化气体(muriatic gas)的温度将损坏反应器壁，也导致管道破坏。不应忽视在该温度下产生例如二噁英的致癌物质的可能性。此外，一部分上述现有技术解决方案在工业规模上仅可以以有限的程度实施，其它是无利益的，并且使用的装置笨重，不能实际实施。根据登记号码WO 2007/091108获得的国际公告的解决方案，PVC和其它高卤素含量塑料物质的分解可以借助于特制设备完成，一部分分解产物，例如盐酸(hydrochloricacid)可以由该设备转化成用于其它化学反应，即聚氨酯(PUR)分解中的盐酸(muriaticacid)。其可以以有利的方式提取和/或引入反应中，在那里可以被利用(PUR分解反应器)。可以单独利用降解过程中分离的油相。该解决方案意味着相比先前可用的那些解决方案的显著进步，但是该技术涉及特定应用领域和在聚合物降解过程中使用盐酸的单独的方法和设备。专利WO 2006/092306的国际说明书给出将含有烃类的原料脱聚的方法和设备。在方法过程中，原料被预热，使得其处于浆状或液态，并且在压力下被连续注入反应室中。反应器已经预先被加热至降解温度。逐步从反应器中回收气体馏分，不中断地或以一定间隔获得底部产物(bottom product).该解决方案被认为不仅可用于塑料，而且可用于含有烃的物质例如纸或纺织品，且研发人员并未处理卤素含量的问题。该技术现状通常被称为利用催化转化器帮助工作的各种方法的追踪记录。另一种方法此外由实践已知，其不能经受工业规模水平(NKT Research andInnovation A/S Denmark),所述方法基本由热解和随后的金属提取阶段组成。方法期间，加工大体上100%的PVC基·聚合物，例如电缆和地板材料。含有高量PVC的废物不含其它废物，例如聚丙烯。该加工技术的产品为氯化钙、焦炭、有机缩合物和重金属。根据另一个从实践已知的技术(Paraffinwerk Webau GmbH),进行聚烯烃的分解蒸馏，由此热裂解与借助于蒸馏的产品的分馏处理结合。该技术非常适合于处理来自包装工业的聚乙烯和聚丙烯废物，产品为50%的石蜡(C15-C3tl)和40%的油。如上所述方法的一部分需要高能量，昂贵并且要求添加各种助剂产品；其它具有仅覆盖有限废物范围的缺点，一些并不提供解决方案，甚至目的并不在于解决卤素含量的问题。因此本专利的主要目的是形成通过消除当前现有技术出现的缺点而不需要添加任何助剂产品的有利的方法，不需要待处理的物质的任何预先选择并且导致获得目标用于能量产生的最终产品的方法。在改进构成本专利主题的加工技术期间，聚合物热解的动力学是必须处理的主要重点。在PVC和卤代塑料废物的情况下，认为在研究工作的过程中，只要保持适当的条件，就时间和空间两者而言，导致先前重大问题的卤化氢(在PVC的情况下，HCl)的释放间隔可以与聚合物中烃链的分解时段分离，换句话说，可以通过保持在进行中的化学过程，补救(remediate)这些种技术的关键问题。这是导致本专利技术专利形成的发现之一。通过冷凝产生的无机酸，形成工业规模产品，将其从用于能量产生的烃类生产中小心分离。二噁英形成的先决条件是在高于260°C的温度下同时存在有机基、氧和氯。因为在已经通过同时从系统中排除氧而达到提供二噁英形成可能性的温度范围之前和在形成有机基的温度之前，将物质的氯含量以盐酸的形式从系统中提取，用这种方法可以防止产生强烈致癌的二噁英。根据迄今进行的实验的分析，除残余的烟黑(炭黑)之外，使用的PVC的热解产生5至20%浓度的盐酸溶液，足以维持技术自我支持的烃气体化合物/混合物，轻馏分烃混合物(轻油精/汽油)，和用于Diesel机组(Diesel aggregates)的高能量油衍生物。因此作为第一步，我们尝试在热解条件下解决处理和销毁由PVC和塑料废物混合物的其它卤代聚合物含量释放的氢卤酸(主要是盐酸)的问题。只要，即如果聚合物分解过程和脱卤在单一步骤中进行，换言之HCl气体和不饱和有机基的清除(释放)同时发生，它们彼此反应，形成极其稳定结构的多卤化的，主要是芳族烃，和-在氧存在下-二噁英。就空间与时间而言，出于某些原因，脱卤和脱聚分开是最重要的。从PVC中清除(释放)盐酸(HCl)气体将在210至250°C的温度范围下以较大可靠程度进行，而聚合物预期在该温度下并不分解。因为HCl气体可轻易溶于水，可以利用其吸收性，以已知的方式制造工业等级的产品。另一方面，进行这一点的最重要的原因是防止在反应室中形成二噁英，使得在260°C之上的分解过程中从聚合物消除的有机基不能与环化、芳构化反应中的反应空间中留下的氯结合。因此，该方法的关键元素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：V斯索凯，Z斯滋内伊，A博戴，
申请(专利权)人：AHD物业管理和咨询有限公司，
类型：
国别省市：