热裂解回收共聚树脂的工艺流程


热裂解回收共聚树脂是将废旧共聚树脂在无氧或缺氧条件下加热至高温,使其分解为小分子物质,进而实现资源回收利用的过程。不同类型的共聚树脂热裂解工艺会有所差异,但总体工艺流程大致如下:

一、预处理阶段

收集与分类:收集废旧共聚树脂制品,如废旧塑料管材、塑料板材、塑料容器等,并根据树脂的种类、成分、污染程度等进行分类。去除混入其中的金属、玻璃、纸张等杂质,因为这些杂质可能会影响热裂解过程和产物质量。

清洗:采用物理或化学方法对分类后的共聚树脂进行清洗,去除表面的油污、灰尘、颜料等污染物。物理清洗方法包括水洗、超声波清洗等;化学清洗则是使用合适的溶剂去除顽固的污渍。

粉碎:将清洗后的共聚树脂破碎成较小的颗粒或碎片,以增大其比表面积,提高热裂解反应的效率。粉碎设备通常有破碎机、研磨机等,破碎后的粒径一般在几毫米到几十毫米之间。

二、热裂解阶段

进料:将预处理后的共聚树脂颗粒或碎片通过螺旋输送机、皮带输送机等设备送入热裂解反应釜中。进料速度需要根据反应釜的容量和加热功率进行合理控制,以确保反应过程的稳定进行。

加热:热裂解反应釜通常采用电加热、导热油加热或燃气加热等方式,将反应釜内的温度升高到共聚树脂的热裂解温度范围。不同类型的共聚树脂热裂解温度有所不同,一般在400-800℃之间。加热过程中需要严格控制升温速率和温度分布,以保证热裂解反应的均匀性和稳定性。

热裂解反应:在高温和无氧或缺氧条件下,共聚树脂分子链发生断裂,分解为小分子的烃类化合物、气体和固体残渣。热裂解反应是一个复杂的过程,涉及到一系列的化学反应,如断链反应、脱氢反应、缩合反应等。反应时间一般为1-5小时,具体时间取决于共聚树脂的种类、粒径和反应条件等因素。

三、产物分离与收集阶段

气固分离:热裂解反应结束后,需要对反应产物进行气固分离。通常采用旋风分离器、布袋除尘器等设备将固体残渣从气相产物中分离出来。固体残渣主要包括炭黑、催化剂残留物等,可进一步进行回收利用或妥善处理。

冷凝分离:分离出的气相产物中含有多种小分子烃类化合物,需要通过冷凝器进行冷却和冷凝。根据各组分的沸点不同,将气相产物分为液态油相产物和气态不可凝产物。液态油相产物可以进一步分离和精制,得到汽油、柴油、润滑油等有价值的燃料和化工原料;气态不可凝产物主要为氢气、甲烷等低分子烃类气体,可作为燃料直接燃烧利用或进一步加工处理。

四、后处理阶段

产物精制:对分离得到的液态油相产物进行精制处理,去除其中的杂质和不饱和烃类化合物,提高产物的质量和稳定性。精制方法包括蒸馏、加氢精制、吸附等。

尾气处理:热裂解过程中产生的尾气中含有少量的有害物质,如一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等,需要进行处理达标后排放。常用的尾气处理方法有催化燃烧、碱液吸收、活性炭吸附等。

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