裂解法處理廢塑料和廢輪胎的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、塑料和橡膠(輪胎)是兩種廣泛應(yīng)用的人工合成高分子化合物，具備許多優(yōu)越性能。它們的高消耗造成的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。如何處理和利用這兩種廢舊高分子材料在當(dāng)今全球范圍內(nèi)引起了普遍關(guān)注。 廢塑料處理和利用途徑有填埋、焚燒、物理法和化學(xué)法。廢輪胎處理也有填埋、焚燒、物理利用及化學(xué)回收。填埋和焚燒法對空氣、地下水、土壤及生態(tài)環(huán)境的污染相當(dāng)嚴(yán)重，帶來了二次污染，與當(dāng)今世界的環(huán)保主題違背。物理法雖然能在一定程度上實(shí)現(xiàn)重利用，但不能稱為最終利用。

2、 近些年，國外國內(nèi)的學(xué)者開始關(guān)注熱裂解法對這兩種物質(zhì)的回收，進(jìn)行了很多研究。采用熱裂解工藝對廢塑料進(jìn)行油化，對廢輪胎油化和炭化，不僅能實(shí)現(xiàn)變廢為寶，而且有很重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。 本文對聚丙烯塑料和廢輪胎分別進(jìn)行裂解處理： 第一，研究聚丙烯塑料裂解?？疾炝司郾┧芰系牧呀馓匦裕瑴囟仁橇呀獾闹饕绊懸蛩?，在420～500℃這一階段，溫度越高，反應(yīng)越快，裂解產(chǎn)物中氣相、液相收率增加，重質(zhì)和固相收率下降。探討

3、了粉煤灰和電石渣對聚丙烯塑料裂解的催化作用，從裂解產(chǎn)物分布分析知，粉煤灰更能促進(jìn)產(chǎn)物輕質(zhì)化，裂解氣和汽油部分含量明顯增大；從二者對裂解速度的影響研究中發(fā)現(xiàn)粉煤灰比電石渣能加快裂解速度。還采用動(dòng)力學(xué)模型描述了這兩種物質(zhì)作為催化劑對聚丙烯塑料裂解的影響，粉煤灰和電石渣加入，都能夠降低反應(yīng)表觀活化能。這是首次以這兩種工業(yè)廢渣作為塑料裂解催化劑進(jìn)行研究。 第二，研究廢輪胎裂解。采用熱裂解—催化裂解兩步法，第—步產(chǎn)生的裂解氣通過催化劑進(jìn)

4、行第二步改性，裂解氣經(jīng)冷凝后得到裂解油品。這種方法在塑料裂解中應(yīng)用較多，得到的油品質(zhì)量好，而在輪胎裂解中較少使用，我們將其借鑒過來，得到了一些很重要的結(jié)論。選用ZSM-5分子篩和超穩(wěn)Y型分子篩做催化劑。首先從裂解溫度、催化溫度、催化劑使用量三個(gè)影響方面設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ZSM-5催化時(shí)，裂解溫度的影響最大，超穩(wěn)Y催化時(shí)，催化劑使用量影響最大。然后對油品中＜160℃的餾分作GC-MS分析，分析發(fā)現(xiàn)餾分主要含有烯烴、環(huán)狀烯烴、烷