专利名称：：基于焦炉炼焦的废塑料预处理工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种环保技术，具体的说是一种基于焦炉炼焦的废塑料预处理工艺。
背景技术：
：回收的废塑料具有以下特点1.这一类的废塑料回收量大、大都含有氯，有的氯含量甚至高达51.10%。2、来源广泛，夹杂物多这类塑料有来自工厂产生过程中产生的边角料、残次品等，还有来自社会上回收的各种生活消费后的产品等等，这类废品往往已被污染，有的已着色并印有商标，有的还含有砂子、碎金属、木屑或碎纸等杂质，细小的固体杂质通过普通分捡或前期处理难以清除。3、软硬程度不等回收的废塑料来自各个领域，其中有硬质也有软质的。利用焦化工艺处理废塑料技术是传统煤炼焦技术与现代废塑料加工处理技术的有机结合，目前利用焦化工艺处理废塑料的技术方案主要有以下三类(1)将废塑料充分熔解于浙青中，然后冷却至室温，再用粉碎机粉碎到3毫米以下粒径配入炼焦煤中。(2)将废塑料简单破碎至一定粒度(<IOmm)，再将其与煤均勻混合、粘结、镀膜并压制成型煤，最终与炼焦配煤混合进入焦炉炼焦。(3)将废塑料收集、清洗和加工等工序制成塑料颗粒和废塑料条配入炼焦煤中。利用上述的三种废塑料配煤炼焦技术用于处理废塑料均存在下述问题1、处理含氯较高的废塑料时，若直接配入炼焦煤，在炼焦过程中，分解的大部分氯将进入焦炉煤气中，会对煤气管道和煤气净化设备产生严重腐蚀，影响设备的使用寿命，当温度高于500°C，废塑料中的氯会生成二恶英类物质，对环境产生严重影响。2、由于废塑料的塑性，常用的粉碎机不能将废塑料破碎至较细的粒度1mm)，在配入炼焦煤时，会造成废塑料颗粒在炼焦煤中分散不均勻，从而导致焦炭质量下降的问题。3、由于废塑料的来源广泛，其中不可避免会掺有各种夹杂物，特别是附着在塑料表面或溶入其中的商标纸、细砂、碎石或者是金属颗粒等，这些物质难以通过常规方法难以清除，配入炼焦煤后也会影响焦炭的质量。
发明内容本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、除氯效果好、能够清除细小的杂质、有利于粉碎、配入炼焦煤后能改善焦炭质量的基于焦炉炼焦的废塑料预处理工艺。本发明的另一目的是为了提供一种专用于上述处理工艺的热解炉。本发明处理工艺包括以下步骤(1)将废塑料经初步用粉碎机进行粗破碎至粒度8_12mm以下；(2)将粗破碎至粒度18_12mm的废塑料送入热解炉，在隔绝空气的条件下加热至225-275°C，经过30-90min恒温热解，析出热解气；(3)将热解气经石灰水洗涤后送入焦炉煤气净化系统中循环利用；废塑料热解后的残留物为流态，冷却后形成固态再送入粉碎机粉碎至<Imm粒度；(4)按质量百分比为的配比配入炼焦煤中。由于废塑料中的氯气对设备腐蚀的问题，发明人考虑采用热解法在废塑料预处理工艺中先除去绝大部分氯，在热解炉内高温及缺氧环境下，废塑料被分解成热解气和热解残留物两部分，热解气带走绝大部分氯(废塑料中氯的96%质量以上)，再经石灰水洗涤后，可送入焦炉煤气中循环利用。为了保证氯的绝大部分去除，发明人经多次实验和分析发现，在275°C以前，随着热解温度升高，废塑料的热解残留物产率快速减少，225-275发生剧烈的热分解，析出大量气体物，挥发分脱除了50%以上；特别在升高至275°C时，由于废塑料发生剧烈的热分解，热解残留物塑性消除，恒温热解达60min时，废塑料热解残留物氯含量会急剧降低至2.14%以下(氯脱除率为96%以上)；而在275°C以后，则随着热解温度升高，发生热分解和析出气体速度变缓，热解残留物产率下降。析出的热解气经石灰水或稀碱液洗涤后成为主要成分为CmHn可燃气体，该气体可送入现有的焦炉煤气净化系统中再次循环利用，真正的节能降耗，利于环境保护。因此综合考虑到热解效率的最大发挥和成本控制，步骤(2)中，优选所述加热温度为275°C，升温速度为5°C/min，恒温热解时间为60min。所述热解炉并不特别限定，只要满足隔绝空气及相关反应温度要求即可。进一步的，发明人认为配入炼焦煤的废塑料粒径越大，炼焦煤的质量均勻性变差，从而使生成的焦炭强度下降；而当破碎粒度<Imm时，则能消除废塑料的配入对焦炭强度带来的不利影响。因此，本发明要求将破碎粒度控制在<1mm，以使细小的废塑料颗粒在炼焦煤中均勻分散。而经热解后的残留物冷却后形成的固体物塑性完全破除，即可轻松将该固体物破碎至需要的细小粒度，利用普通破碎机可将其破碎至<Imm粒度。进一步的，热解后的残留物未冷却前为流态，此时正好利用过滤法进行过滤，可将夹杂其中的在275°C下没有被热解的固体夹杂物(如细砂、碎石或金属颗粒)有效过滤，从而保证冷却后配入炼焦煤的质量。因此，所述过滤法并不特别限定，例如使用离心过滤法，可去除90%质量百分数以上的夹杂质，极大的提高了配入炼焦煤中的固体物的质量。有益效果1、利用热解技术一举两得彻底解决了废塑料中氯去除(氯脱除率达96%以上)和废塑料的破碎粒度的问题，既避免了炼焦过程中释放的氯对设备的腐蚀，同时冷却后的固体物塑性被完全破除，用普通破碎机即可破碎至粒度<1mm。并且热解温度最高仅为275°C，该温度下氯不会生成二恶英类物质，不会对环境造成影响。2、将粒度<Imm热解后的固体物配入炼焦煤中，能够解决废塑料颗粒在炼焦煤中分散不均勻的问题，从而保证焦炭质量。3、热解后的残流物在流态下先进行过滤，去除其中不溶的夹杂物后再进行冷却，能够进一步保证配入炼焦煤的废塑料的高纯度，避免由于废塑料中夹杂物过多存在而影响焦煤质量的问题。4、热解的热解气洗涤后与焦炉煤气一起送入焦炉煤气净化系统，热解冷却后的固体物可配入炼焦煤，不产生二次废料，满足节能降耗，在环境保护和资源利用上具有重要意义。图1为本发明工艺流程图。具体实施例方式实施例1废塑料来源配煤炼焦用废塑料取自武汉市武东废塑料加工厂从社会上回收的各种混合废塑料，氯含量51.10%(质量百分比)。预处理工艺(1)将上述废塑料通过洗涤机用水洗去表面泥土后送入粗碎机，将废塑料粗碎至8-12mm；(2)粗碎后的废塑料送入废塑料热解炉，废塑料在隔绝空气的条件下以5°C/min的升温速度加热至225-275°C，经过30-90min恒温热解，得到热解气及流态的热解残留物，析出的热解气体占废塑料质量56%，其中含有废塑料中96%(质量百分比)以上的氯生成的HCl气体；(3)析出的热解气由热解炉顶部引出进入石灰水洗涤塔，用石灰水洗涤吸收热解的HCl气体，洗塔后的气体主要成分为CmHn可燃气体，将该可燃气体先送入储气罐储存，之后经焦炉煤气负压管道和焦炉煤气(COG)混合一起送入焦炉煤气净化系统。(4)废塑料热解炉底部流出的热解残留物在以流态直接送入离心过滤机过滤出90%以上的夹杂物后，再进入水冷却器冷却成固态的易碎的固体物，然后用粉碎机粉碎至粒度<Immo(5)将粉碎后的固体物与炼焦煤按重量份数比199的配比配入炼焦煤中。热解破塑废塑料配煤炼焦焦炭重要质量指标<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>上表中分别列出重量配比(干煤热解塑料)为1000(未配入废塑料)，991，和982，三种炼焦煤配比情况下焦炭的重要指标对比(所述热解塑料指经本发明方法预处理后得到的固体物)。M25(焦炭抗碎强度)在配比为991时略有改善，但在配比为982时M25变差；在配入热解废塑料后Mltl(焦炭耐磨强度)降低，即焦炭耐磨强度增强；CRI(焦炭反应性)在配比为991降低，但在在配比为982时增大了2.22%;CSR(焦炭反应后强度)在配入热解废塑料后均下降，但在配比为991下降仅0.93%，配比为982下降达4.77%，焦炭反应后强度明显变坏。综上所述，在热解废塑料配入量1%时焦炭的重要质量指标除CSR略有下降外，其他指标M25、M1(1和CRI均略有改善。但在热解废塑料配入量2%时焦炭的重要质量指标CSR明显变坏，从而限制了热解废塑料的配入量。由此可见热解废塑料配煤炼焦其配入量为时不会影响焦炭质量。权利要求一种基于焦炉炼焦的废塑料预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)将废塑料经粉碎机进行粗破碎至粒度8-12mm；(2)将粗破碎至粒度8-12mm的废塑料送入热解炉，在隔绝空气的条件下加热至225-275℃，经过30-90min恒温热解，析出热解气；(3)废塑料热解后的残留物为流态，冷却后形成固态的固体物，再送入粉碎机粉碎至≤1mm粒度；(4)将上述固体物按质量百分比为1％的配比配入炼焦煤中。2.如权利要求1所述的基于焦炉炼焦的废塑料预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述加热温度至275°C，升温速度为5°C/min，恒温热解时间为60min。3.如权利要求1所述的基于焦炉炼焦的废塑料预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，析出的热解气经石灰水洗涤除氯后与焦炉煤气一起送入焦炉煤气净化系统中。4.如权利要求1或2或3所述的基于焦炉炼焦的废塑料预处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述热解后的残留物在流态下先通过过滤法去除其中夹杂的固体物，再进行冷却。全文摘要本发明公开了一种基于焦炉炼焦的废塑料预处理工艺，解决了目前利用焦化工艺处理废塑料时设备寿命低、对环境影响大、配煤后影响焦炭质量的问题。技术方案包括(1)将废塑料经粉碎机进行粗破碎至粒度8-12mm；(2)将粗破碎至粒度8-12mm的废塑料送入热解炉，在隔绝空气的条件下加热至225-275℃，经过30-90min恒温热解，析出热解气；(3)废塑料热解后的残留物为流态，冷却后形成固态的固体物，再送入粉碎机粉碎至≤1mm粒度；(4)将上述固体物按质量百分比为1％的配比配入炼焦煤中。本发明工艺简单、对环境无污染、不会影响焦炭质量、对环境也无任何污染。文档编号C10B53/07GK101831313SQ201010166299公开日2010年9月15日申请日期2010年4月30日优先权日2010年4月30日发明者史世庄,吴声浩,吴高明,张大华,朱静,李清田,杜健敏,梁玉河,王光辉,童俊申请人:武汉钢铁(集团)公司;武汉悟拓科技有限公司;武汉科技大学