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反应釜可降解“白色污染”

来源: 时间:2019-10-08 09:20:30 次数:

我国废弃塑料总量约3500万吨,废旧塑料污染环境被人们称之为“白色污染”。中国科技大学应用化学系与人合作开发的利用废旧塑料生产汽油和燃油技术,是变废为宝、化害为利的良好途径,是一个投资新、见效快、利国利民的好项目,项目经中试和工业化证明该生产技术是成熟的。
人们所称的“白色污染”,主要是指废塑料包装物及其废弃物对景观的影响和对环境造成的危害。“白色污染”日益严重,已引起社会的普遍关注和强烈反响,特别是在铁路沿线、旅游景区、长江沿岸、大中城市的城乡结合部等地区的白色污染,已引起中央和国务院领导的重视,并要求尽快予以解决。
发泡餐具含有多种对人体有害的毒素,“禁白”实际上就是在“禁毒”。

造成白色污染的主要原因有:第一,城市环卫基础设施欠账多,垃圾收集容器、处置设施严重不足。垃圾未进行分类收集,能回收的未回收利用;垃圾的最终处置方式基本上停留在裸露堆放和卫生填埋的水平,未实现资源化、无害化、减量化和产业化,一些城镇甚至将江、河、湖岸作为天然垃圾场。第二,在交通、电力、通讯、旅游等窗口行业,除铁路系统外,还没有建立起与生产经营相配套的垃圾收集系统,对经营过程中产生的垃圾放任自流。第三,人们缺乏环境保护意识,随意乱扔垃圾的现象相当普遍。第四,管理薄弱,对废旧包装物缺乏管制,无处罚,造成滥用、乱丢弃。
随着人类社会步入21世纪,塑料及其制品已成为人们生活中不可缺少的物品,以石油、煤、天然气为原料合成的高分子材料―――塑料的产量及其发展速度也在逐年增长,到上世纪末,塑料已占世界石化产品的70%左右,造成废旧塑料对环境的污染也愈来愈严重,解决这一问题已成为全世界共同关注的大事。

我们知道,不同烃类对石油产品性质的影响也各不相同,了解这一点,对于我们合理地使用油料,有着极其重要的作用。
废塑炼油的一般原理 塑料是以各种聚烃树脂分子聚合物为主要成分(也就是说它是高分子聚合物),塑料中的原料有:各种树脂分子聚合物及各种添加剂。塑料种类繁多,常见的有塑料薄膜、包装编织带、快餐盒、泡沫塑料、食品塑料袋、塑料制品边角料及各种电器包装物和外壳等,所有的塑料都是石油中C、H两元素聚合而成的高分子化合物。
石油(原油)的化学组成有两大类:一类是烃类,指只含C、H两元素;另一类是非烃类,指含O、S、N等其它元素。在石油化学组成中的烃类,如烯烃可合成聚乙烯、聚丙烯等,芳烃可合成聚苯乙烯等,也即C、H两元素聚合而成的高分子化合物是塑料的主要成分(塑料制品实际上来源于石油)。
本工艺的原理就是让大分子的物质在一定的物理化学条件下,使分子链断裂、破碎成为小的或较小的分子。从热力学的计算和实践表明:为达到上述目的,需要在较高的温度(600℃甚至更高)才能完成,这就使得生产工艺和设备都很复杂,成本也相当高,而使用催化剂则可使同样的化学反应所需的条件变得温和得多,这就是常压催化裂解,即通过物理、化学方法将大分子的塑料裂解,还原成小分子的汽油、燃油是有科学依据的。

项目是集环保、废弃资源综合利用和技术创新于一体的项目,既解决了废旧塑料的“白色污染”问题,同时也开辟了资源再生利用的途径,化害为利,利国利民,符合国家可持续发展战略,同时也利于企业发展多种经营,盘活资产,安排企业富余职工就业,形成新的经济增长点。技术成熟,有严格科学有效的环保、劳动卫生安全、消防安全措施,对环境和生产工人的劳动卫生安全没有太大影响,经济效益较好、投资回收期短,符合国家废旧资源综合利用要求,可向有关部门申报“三减两免”优惠税收政策。
项目的创新点主要集中在以下几个方面:
从总的来看,项目达到了设计规模,产品质量达到了新国标,每吨废塑出油率达60%-80%,最低的也大于50%,可能是国内废塑炼油唯一成功的技术。
从进料方面,原搅轮进料落料管短了封不住气体,长了中间阻塞落不下去,用铁棍硬捅会引起大量可燃气体窜出,很容易着火,工人操作环境太差,存在有毒有害气体和火灾两大隐患,进料速度也达不到产量要求。改进后硬塑料每吨2小时可进完,软塑料5小时-6小时可进完。两步间歇密封进料彻底解决了上述存在的问题,操作环境空气新鲜,无可燃有毒有害气体冒出,彻底杜绝了着火的可能,达到和超过额定产量。
在出渣方面,实现了密封高温出渣,使降温时间缩短了3小时,提高了产量。
在工艺与设备方面,分馏炉上方增设了回流分馏塔,阻住了柴油和重油成分,仅将汽油的一部分和不凝气体进入成品车间,节约了工序时间和能源,提高了产量;热炉分馏,仅将部分汽油和柴油成分加热蒸馏进成品间,重油不再蒸馏,直接在365℃停火将重油放入密封暂存池,大大缩短了分解工序的时间和减少能耗;改换了蒸馏釜,使油品的馏程达标;3个还原反应釜侧下部换成1m高的不锈钢,延长了设备使用寿命;3个还原炉旋转加热,使加热距离延长到20m以上,提高了加热效率,降低了能耗。
在安全与“三废”方面,理顺了不凝气体通道,改进了阻火器,降低了工作气压,使可燃气体安全燃烧不回火;污水排放pH值为6-7,达标排放;废渣与燃煤混合燃烧,节约了能源,燃后煤渣可用来垫路或作为普通废渣处理,无毒无害。

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